生物行移动版

主页 > 神经科学 > 干细胞与再生

体外诱导小鼠真皮干细胞分化为胰岛样细胞的研究

中国科学院动物研究所段恩奎研究组从小鼠真皮中成功分离并鉴定了皮肤源前体细胞(Skin-derived precursors, SKPs),相关研究成果发表在《细胞增殖》(Cell Proliferation)杂志上。SKPs表达巢蛋白(Nestin)、纤连蛋白(Fibronectin)、信号转导及转录激活因子3(Stat3)和八聚体结合转录因子4(Oct4)等干细胞标记分子。这些细胞能够在体外扩增并稳定维持其干细胞特性,同时具有自发向神经细胞、平滑肌细胞和脂肪细胞分化的能力。

本研究首次在体外利用三步法诱导小鼠真皮干细胞分化为三维胰岛样细胞集落(Islet-like cell clusters, IPCs)。在诱导第一阶段(Stage 1),SKPs以悬浮细胞球的形式培养于DMEM/F12培养基中(含20 ng/ml表皮生长因子、40 ng/ml碱性成纤维细胞生长因子、1% B27,葡萄糖浓度17.3 mM)。第二阶段(Stage 2),SKPs在DMEM/F12培养基中(含1 mM二丁酰环腺苷酸、1 μM维甲酸、1% B27和2% FBS,葡萄糖浓度5 mM)培养2天,此时SKPs从细胞球内迁移出来形成单层细胞。第三阶段(Stage 3),细胞在DMEM/F12培养基中(含10 mM烟酰胺、10 nM I型胰岛素样生长因子、2 nM激活素A、1% B27和2% FBS,葡萄糖浓度17.3 mM)培养7天,最终形成二硫腙阳性(Dithizone positive, DTZ+)的三维胰岛样细胞集落。RT-PCR和间接免疫荧光结果显示,IPCs共表达胰岛素和C-肽,并表达胰腺β细胞发育和功能相关的基因及转录因子,如Insulin 1、Insulin 2、Islet-1、Pdx-1、NeuroD/beta2、Glut-2和Nkx6.1,但不表达胰腺其他激素如胰高血糖素、生长激素抑制素和淀粉酶。体外葡萄糖刺激实验证实,IPCs能够响应葡萄糖浓度变化并分泌胰岛素。

1型糖尿病是由机体对胰岛β细胞自身免疫性破坏引起的。尽管胰岛移植可治疗糖尿病,但供体匮乏和免疫排斥反应限制了其临床应用。干细胞作为具有自我复制能力及多向分化潜能的细胞,为产生供体胰岛提供了理想的种子细胞。来自真皮的SKPs不仅能在体外扩增,且具有向外胚层和中胚层分化的潜能,取材方便,因此有望成为糖尿病干细胞治疗中最具潜力的自体干细胞来源。(来源:中国科学院动物研究所)

(责任编辑:泉水)